3C王者

【數碼愛好者觀點】如果要評選2020年科技圈關鍵詞的話，“芯片”絕對是其中之一。不論是NVIDIA收購ARM還是華為麒麟9000絕版，亦或是蘋果發佈自研M1芯片，這些大事件的核心都是“芯片”。

NVIDIA這400億美元花的值不值？

ARM是一傢專門從事移動芯片設計的廠商，目前移動設備（手機、平板電腦）、智能穿戴、AIot等設備的核心均采用的是ARM的Cortex系列核心。在移動芯片領域，ARM的地位一點都不比Intel在PC芯片領域低，而且ARM已經開始蠶食以X86處理器為主導的PC和服務器市場。

有一點很重要，ARM是中立的，它的主要盈利方式是授權費用、版稅提成以及技術支持服務。

ARM提供三種授權方式，直接購買ARM處理器、定制ARM處理器和架構授權。

直接購買這個就很簡單瞭，比如，直接購買4顆Cortex A75核心組成一個新的處理器。前提是不能改變原有設計，但可以根據自己的需求使用。ARM會為客戶提供一系列指導，但是最終產品的頻率、功耗之類的還要靠廠商自己的團隊去優化。

定制ARM處理器，自己團隊駕馭不瞭ARM處理器的話，ARM可以出售優化後的處理器給你，用戶就能在特定工藝下設計、生產出性能有保證的處理器瞭。

架構授權，ARM會授權對方使用自己的架構，對方可以根據自己的需要來設計處理器。高通、蘋果、三星、華為等都是采用的這種授權方式。

版稅提成，這個是按照比例來的，不同的核心版稅的比例不同，一般是1-2%。

技術支持服務主要指幫助客戶開發的軟件工具及相關技術支持的費用。

得益於ARM獨特的經營模式，它已經擁有超過1000傢授權合作夥伴，在各種嵌入式處理器之中是當之無愧的第一。

所以說抓住ARM就等於抓住瞭整個移動處理器市場。

NVIDIA花400億美元買ARM真的超值。

華為的芯片之殤

2020年5月15日，美國商務部發佈公告，進一步加緊對華為的封鎖。這次制裁有120天的緩沖期。120天以後華為不能用美國的EDA軟件來設計芯片，也不能委托像臺積電這類芯片代工廠商為華為定制芯片，除非獲得美國政府的許可。同日，美國商務部要求使用美國設備和技術的外國半導體公司，須獲美國政府許可，才可向華為出口供貨。

一顆芯片的誕生需要經歷前期規劃、電路設計、代工生產和封裝測試等步驟。

不能使用美國軟件設計芯片，不能找使用美國技術的代工廠制造芯片，華為自研芯片的路就這麼斷瞭。

同高通、三星一樣，華為自研麒麟系列芯片的核心也是采用的Cortex架構。

拿華為絕版處理器麒麟9000來說，它是一款基於5nm工藝制程的手機SoC，集成153億個晶體管，比A14還要多出30%。采用1個3.13GHz Cortex A77大核心，3個2.54GHz Cortex A77 中核心，4個2.04GHz Cortex A55 小核心的八核心設計，搭配24核Mali-G78 GPU；集成雙大核+微核NPU（麒麟9000E為一大核+一小核）；第三代5G移動通信芯片；目前華為最先進的ISP技術。

從麒麟9000的配置不難看出，除瞭用於計算的8個核心和24核GPU來自ARM之外，NPU、通信芯片、ISP核心等都是華為自己設計的。

自發佈第一款手機芯片K3V1到麒麟9000的誕生，華為僅用瞭11年的時間。據資料顯示，從2004年成立，到2014年盈虧平衡的十年間，海思合計花掉瞭華為超過1600億元人民幣，單單麒麟980這一顆芯片，海思的研發費用就高達20億元人民幣。更何況是集華為所有先進技術於一身的麒麟9000瞭。

據IC Insights發佈的數據顯示，今年一季度華為海思成功躋身進入全球半導體供應商銷售額的前十。

華為創造瞭奇跡，也讓一些人感到瞭威脅。

華為想通過造芯來突破國外壟斷的核心步驟，但卻忽略瞭更深層次、更基礎的材料、設備、設計工具等技術一直被外國壟斷。

客觀來說，美國對於華為的“制裁”並不是壞事。這一深刻的教訓時刻警醒著我們，基礎技術是一切技術的根。沒有堅實的基礎，即便再強大也可以被一招致命。

蘋果才是真正的技術大佬

蘋果自2010年發佈的第一代iPad、iPhone4開始用上瞭自傢的A系列處理器，在這之前的iPhone產品使用的都是ARM的通用核心。盡管A4處理器使用的還是ARM的Cortex A8架構，但蘋果依據自己的需求進行瞭優化升級：摒除不需要的模塊，增加二級緩存以提升性能，顯示核心與RAM直連等。

自此，蘋果在自研芯片的路上越走越遠。10年後的今天，iPhone、iPad、Apple Watch、Apple TV等早已用上蘋果自研芯片，隻有Mac電腦還采用Intel的核心。

2020年11月11日凌晨的Mac電腦發佈會上，蘋果帶來瞭全新M1 Mac電腦。Mac電腦從Intel平臺向Apple Silicon平臺的過渡正式開始。

當這個為期2年的過渡正式結束之後，蘋果的所有產品的核心都是自研的，都是基於ARM平臺，它們之間可以實現原生級互聯。這才是蘋果的最終目的。

蘋果相比於其一眾競爭對手的優勢在於軟件和核心硬件的閉環。可以實現系統、軟件和硬件層面的定制，靈活性更強。

與之相比，微軟、Intel、AMD等廠商則需要自傢的產品去適配各類硬件組合，通用性強，但難出精品。

一個是自己專心研究一道菜；一個是賣半成品料包，再由不同的人根據自己的口味把菜做出來，品質自然參差不齊，統一就更難瞭。

自研芯片才是王道

以芯片為生的NVIDIA在2020年成為瞭市值最高的科技公司；華為自研麒麟芯片之路已斷，但我們不能否認華為憑借自研芯片躋身全球半導體供應商銷售額的前十的傲人成績；蘋果一直是自研芯片的踐行者，也是最成功的案例之一，M1 Mac的出色表現足以證實蘋果沒有走錯路。

對於大公司來說，通用芯片在性能、功能、能耗以及成本等方面很難滿足自傢業務的需求。因此，自研適合業務需求芯片便成為瞭最佳解決方案。

谷歌、阿裡巴巴、亞馬遜都在自研芯片，以滿足個性化的人工智能和機器學習等方面的需求。據外媒報道，亞馬遜自研芯片Inferentia集群的處理結果與英偉達T4芯片是相同的，但降低瞭25%的延遲和30%的成本。除此之外，微軟正在為數據中心設計自己的芯片；蘋果正在研發高端基帶以替代高通的基帶；華為轉向研發顯示芯片以打破韓國的壟斷地位。

當然，自研芯片之風的興起對於以通用芯片為生的Intel、AMD、高通等廠商來說並不是什麼好消息。股票下跌、客戶流失的同時還可能造就出一個可怕的敵人。

總結

芯片是一切先進技術的基礎，通用芯片固然能夠降低早期開發成本，但從長遠來看自研芯片才更具成本和性能優勢。

然而，“自研芯片”並不是什麼企業都能玩得起的，數以億計的研發資金、優秀的研發團隊、可靠的制造夥伴以及完善的終端市場缺一不可。試問能有幾傢公司能同時滿足這些條件？